Устройство для синхронизации группы блоков обработки данных

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

11660043

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.02.77 (21) 2451375/18-24 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. G 06F 1/04

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 (53) УДК 681.325 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (72) Авторы изобретения

О. П. Самотугин и В. М. Кузавков (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт управляющих вычислительных машин (54) УCTPOACTBO ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ГРУППЫ

БЛОКОВ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Гасударственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах тактового питания вычислительных комплексов на базе перестраиваемых однородных структур, а также многомашинных вычислительных комплексов.

Известно устройство для синхронизации двух параллельно работающих блоков обработки данных, синхронизация в котором 10 построена таким образом, что один из блоков является ведущим, а второй ведомым.

Недостатком этого устройства является то, что при выходе из строя датчика тактовых сигналов одного из блоков работа все- 15 го комплекса нарушается (1).

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для синхронизации, содержащее генератор, выход которого подключен к 20 первому входу формирователя временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход — со входом согласующего блока, счетчик, схему выработки импульсов сброса счетчика. Та- 25 кое устройство содержится в каждой из вычислительных машин системы, причем каждая из них тактируется собственным синхронизирующим устройством, синхронизированным относительно других машин. 30

При отказе синхронизирующего устройства в одной из машин выходит из строя только данная машина. Длительность рабочего такта определяется прп помощи счетчика, достигающего определенного положения считывания. Счетчики одной из ма|шин у»танавливаются в нулевое состояние под действием собственного задающего генератора, и счетчики остальных машин устанавливаются в это же состояние при помощи, сигналов установки, вырабатываемых под действием синхронизирующего сигнала первой машины. Сигнал установки синхронизации каждой машины синхронизирован с импульсом собственного задающего генератора. Счетчик одной из машин устанавливается в нулевое состояние быстрее счетчиков остальных машин, и процесс синхронизации повторяется f12).

Недостатком данного устройства является то, что при выходе его иа строя в одной из машин работоспособность этой машины нарушается. Быстродействие устройства ограничено, так как частота генератора должна в 2" раз превышать тактовую частоту машины, где и — число разрядов счетчика.

Целью данного изобретения является повышение быстродействия и надежности.

Поставленная цель в устройстве дости660043 гается тем, что в нсго введены сумматоп по моду. Iio ?вг, пороговый блок и интегратор, вход которогэ »01к,3ючсн к выходу согласующего блока и к первому входу сумматора по модулю два, а выход iepes пороговый блок — к нулевому входу тритгера, вы.,од которого соед?:нен со пторы.! входом фс рмирователя временных кнтерBBëoB, а единичный вход — с выходом сум х?атора по модулю два, второй вход которого подключеH к выходу формирователя временнысх интервалов.

На чертеже представлена блок-схема устрокства для синхронизации группы блоков обработки данных.

Устройство содержит генератор 1, формирователь 2 временных интервалов, согласующий блок 3, пороговый блок 4, интегратор 5, триггер 6, сумматор 7 пс модулю два, линию 8, выход 9, блоки 10 обработки данных, к каждому из которых подключено соответствующее устройство 11 для синхронизации группы блоков обработки данных.

При включении питания генератор 1 каждого устройства 11 начинает генерировать импульсную последовательность. Формирователь 2 временных интервалов формирует импульсную последовательность с

:необходимыми временными параметрамк.

Согласующий блок 3, выполненный в виде эмиттерного повторителя, передает в линию 8 высокий уровень напряжения, а нулевой уровень присутствует в линии при отключении блока 3 от нее. Блоки 3 устройств 11 образуют в совоку!пности элемент ИЛИ для положительного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что единичный уровень сигнала появился первым на выходе формирователя временных интервалов одного из устройств 11, на выходах формирователей остальных устройств 11 присутствует нулевой уровень. В этом случае на входе сумматора 7 по модулю два, подключенном к линии, присутствует уровень логической единицы, а на входе, подключенном к выходу формирователя временных интервалов, присутствует уровень логического нуля. На выходе сумматора по модулю два появляется уровень логической е.-;иницы, который устанавливает триггер в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера

6 устанавливает формирователь временных интервалов в нулевое состояние. Согласующий блок 3 отключается от линии. Лналогично происходит отключение от линии остальных устройств 11, кроме того, где единичный уровень сигнала на выходе формирователя временных интервалов появился первььм. Все блоки 10 Обработкк данных тактируются единой серией импульсов, которые выраоатывает устройство для синхронизации.

4

Гс;?и сдннш3ный . pnBeHB C!!??,": 30 .!а вь.ходс формнрователif I?Dc.. нных .! тcp.-- .1ов icTBHDBится HepBb i., io па в-.i.,îäå c ci:матора 7 устапавлпв;-ется ??улсзой "pоBBHb, TpHi I cp 6 l .а .Оди?ся в H1 IcBov. сосТо?!.:3п:,! и всу шплм с?апов! тся,1анпое, cтройc?ВО i 1, с! Ост ?! I BHbi ñ, с ОО!.. ст?3 г. О Я1 ю !

?01 СЯ. Rcc блоки 10 1 актil,> \ io i сЯ cäèHoff

c0ркей, вырабатываемой э1??м устройством

11. При совгадсH?!3: Во вре,?снп сд3?нкчных уровне"! нескольких у IiойcTв 11 в линк!! прпсутствуюг си;!крои.пнулиcl!. 11ри несовпадении с ?инп п?ого уровня в лин;3и с ед!iнкчным уровнем на выходе формиооватсля времеHHb x интервалов отдельных уcTройс?в, данные устройства скнхpoHиза?ги!

Откл?оча?Ются. В конечном:.?то! е Остается подключеHнь:м только одно устройc âoдля синхронизации.

Интегратор 5 вьиолнен так, что i:îñòîHHHvio времени сможно дискрсп3о 3сзменя ? .

Минимальное значсние постоянной времени интегрирования таково, что за Iieplfnp следования синхроимпульсов па ip fiêåíèå на выходе кнтегратора не IncTH! Beт значения уровня срабатывания порогового o;Ioка. Постоянные времени ?.нте рирования для каждого устройства 11 устанавлива?отся различными. При отсутствии им:Зу IbcoB синхронизации в лкнкк 8 напряжение HH выходе интегратора с накмсньшей постоянной времени достигает уровня срабатывания порогового блока, который Hcpåê1!o÷".ется и устанавливает триггеп в пулевое состояние, разрешая работу формирователя временных интервалов. Устройство с наименьшей постоянной времени интетрирования становится ведущим. Напряжение на выходе интеграторов остальных устройств 11 не успевает достигнуть напряжения срабатывания порогового блока и триггер остается в единичном состоянии, удерживая ка выхсде формирователя временных интервалов нулевой уровень. При выходе из строя всдушего устройс3ва для синхрснизацик его роль выполняет устройство 11 с на?!меньшей из оставшихся постоянной времени интегрирования. Синхроимпульсы с линии поступают также и на потребителя блока обработки данных, соответству?ощее устройство 11 которого неисправно, обеспечивая работоспособность этого блока 10.

В отличие от прототипа в данном устройстве нет необходимости в быстродействующих счетчиках и генераторе, так как частота зада?ощего генератора соиз.,?срима с тактовой частотой. Это позволяет на одних и тех же элементах построить более быстродействующую систему тактового пнтанкя. Использовакке единой серии импульсов для синхронизации всех блоков позволяет уменьшить временной разброс тактирующих сиги лов, что увеличивает быстродействие и надежность.

660043

Формула изобретения ю ч

Корректоры; Л. Орлова и T. Добровольская

Редактор В. Чирков

Составитель С. Громова

Заказ 556/14 Изд. № 267 Тираж 779 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб.. д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Устройство для синхронизации труппы блоков обработки данных, содержащее генератор, выход которого подключен к первому входу формирователя временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход — со входом согласующего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повы!шения быстродействия и надежности, в него введены сумматор по модулю два, пороговый блок и интегратор, вход которого подключен к выходу согласующего блока и к первому входу сумматора по модулю два, а выход через пороговый блок — к нулевому входу триггера, выход которого соединен со вторым входом формирователя временных интервалов, а единичный вход — с выходом сумматора по модулю два, второй вход которого подключен к выходу формирователя временных интервалов.

Исто !н!!ки ие!формации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГША № 3602900, кл. 340—

172.5, 1971.

2. Патент Франции № 2114091, кл. G06F

1,/04, 1972.